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统计热物理学 赵柳 编著 2019年版
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资料介绍
统计热物理学
作者：赵柳 编著
出版时间：2019年版
丛编项： 通高等教育“十三五”规划教材
内容简介
《统计热物理学》是为适应新时期高等学校热力学与统计物理课程的教学要求而编写的新型教材，可用于各种不同教学时数和课程深度的教学。《统计热物理学》在逻辑体系上进行了一些新的尝试，将热力学和统计物理有机地融合在一起，以系综理论为基础，以宏观物质结构为主线，注重基本概念、基本逻辑的阐述以及数学表述的严谨性，大幅压缩传统课程中比例偏重的热力学部分，重点突出热力学势的核心地位，同时不再将玻尔兹曼分布、玻色-爱因斯坦分布以及费米-狄拉克分布当作概然统计来介绍，而是将它们当作系综统计在统计独立子系上的直接应用来讲授。此外，在涉及非平衡宏观系统的部分还纳入了一些较新的进展。
目录
目录
第1章 热力学与统计物理的基本知识 1
1.1 物理系统及其状态描述 1
1.2 微观系统的状态空间 3
1.3 宏观系统的状态空间 13
1.4 宏观系统的统计描述 22
1.5 联系微观与宏观的纽带——熵 40
1.6 宏观过程 49
习题 51
第2章 热力学基本规律 52
2.1 热力学第一定律 52
2.2 热力学第二定律 57
2.3 热力学势与封闭系的热力学关系 63
2.4 过程参量 69
2.5 热力学平衡的稳定性 72
2.6 热力学第三定律 74
2.7 开放系的热力学 78
习题 84
第3章 统计系综与统计平均 85
3.1 孤立系与微正则系综 87
3.2 封闭系与正则系综 92
3.3 开放系与巨正则系综 99
3.4 巨正则系综的应用实例：玻尔兹曼分布 106
3.5 统计涨落 111
习题 117
第4章 气体 118
4.1 理想气体的经典描述 118
4.2 理想气体的量子描述 125
4.3 非理想气体 133
4.4 中性气态等离子体 137
习题 140
第5章 固体 142
5.1 晶格振动的力学描述 142
5.2 固体热性质的经典描述 155
5.3 固体热性质的量子描述 159
习题 165
第6章 量子统计与量子气体 167
6.1 玻色爱因斯坦分布与费米狄拉克分布 168
6.2 简并量子气体的宏观状态函数 173
6.3 金属导体中的自由电子气体与金属的热容理论 189
6.4 光子气体与声子气体 192
习题 197
第7章 电介质和磁介质 198
7.1 电介质和磁介质的热力学 198
7.2 极性分子气体及其在外电场下的电极化现象 204
7.3 顺磁现象的统计解释 208
7.4 能量上限与负温度状态 216
7.5 电子回旋与抗磁现象 218
习题 225
第8章 非平衡热力学与统计物理简介 226
8.1 非平衡系统的分布函数与玻尔兹曼方程 226
8.2 弹性散射与日定理 236
8.3 弛豫时间近似 239
8.4 经典非平衡气体的统讦热力学 240
8.5 金属导体中非平衡电子气体的统计热力学 245
8.6 局部平衡与局部熵产生 252
8.7 线性响应与涨落耗散定理 257
8.8 位形空间中的非平衡分布与福克尔普朗克方程 263
8.9 涨落定理 267
习题 275
第9章 相变与化学反应 276
9.1 单元系中的相变 277
9.2 多元系中的（广义）化学反应 296
9.3 吉布斯相律 305
习题 307
第10章 液体 309
10.1 经典液体 310
10.2 朗道费米液体理论简介 315
10.3 非费米量子液体 326
习题 337
参考文献 338
附录A 数学附录 340
A.1 r函数与黎曼∈函数 340
A.2 常用积分公式 342
A.3 正态分布 347
A.4 高维单位球的面积 348
A.5 连乘积求和规则 349
A.6 隐函数求导法则 350
A.7 置换群及其在希尔伯特空间上的表示简介 351
附录B 关于广延参量与强度参量 355
附录C 物理常数 357
插图索引 358
符号索引 360
人名索引 362
术语索引 365
后记 370
作者：赵柳 编著
出版时间：2019年版
丛编项： 通高等教育“十三五”规划教材
内容简介
《统计热物理学》是为适应新时期高等学校热力学与统计物理课程的教学要求而编写的新型教材，可用于各种不同教学时数和课程深度的教学。《统计热物理学》在逻辑体系上进行了一些新的尝试，将热力学和统计物理有机地融合在一起，以系综理论为基础，以宏观物质结构为主线，注重基本概念、基本逻辑的阐述以及数学表述的严谨性，大幅压缩传统课程中比例偏重的热力学部分，重点突出热力学势的核心地位，同时不再将玻尔兹曼分布、玻色-爱因斯坦分布以及费米-狄拉克分布当作概然统计来介绍，而是将它们当作系综统计在统计独立子系上的直接应用来讲授。此外，在涉及非平衡宏观系统的部分还纳入了一些较新的进展。
目录
目录
第1章 热力学与统计物理的基本知识 1
1.1 物理系统及其状态描述 1
1.2 微观系统的状态空间 3
1.3 宏观系统的状态空间 13
1.4 宏观系统的统计描述 22
1.5 联系微观与宏观的纽带——熵 40
1.6 宏观过程 49
习题 51
第2章 热力学基本规律 52
2.1 热力学第一定律 52
2.2 热力学第二定律 57
2.3 热力学势与封闭系的热力学关系 63
2.4 过程参量 69
2.5 热力学平衡的稳定性 72
2.6 热力学第三定律 74
2.7 开放系的热力学 78
习题 84
第3章 统计系综与统计平均 85
3.1 孤立系与微正则系综 87
3.2 封闭系与正则系综 92
3.3 开放系与巨正则系综 99
3.4 巨正则系综的应用实例：玻尔兹曼分布 106
3.5 统计涨落 111
习题 117
第4章 气体 118
4.1 理想气体的经典描述 118
4.2 理想气体的量子描述 125
4.3 非理想气体 133
4.4 中性气态等离子体 137
习题 140
第5章 固体 142
5.1 晶格振动的力学描述 142
5.2 固体热性质的经典描述 155
5.3 固体热性质的量子描述 159
习题 165
第6章 量子统计与量子气体 167
6.1 玻色爱因斯坦分布与费米狄拉克分布 168
6.2 简并量子气体的宏观状态函数 173
6.3 金属导体中的自由电子气体与金属的热容理论 189
6.4 光子气体与声子气体 192
习题 197
第7章 电介质和磁介质 198
7.1 电介质和磁介质的热力学 198
7.2 极性分子气体及其在外电场下的电极化现象 204
7.3 顺磁现象的统计解释 208
7.4 能量上限与负温度状态 216
7.5 电子回旋与抗磁现象 218
习题 225
第8章 非平衡热力学与统计物理简介 226
8.1 非平衡系统的分布函数与玻尔兹曼方程 226
8.2 弹性散射与日定理 236
8.3 弛豫时间近似 239
8.4 经典非平衡气体的统讦热力学 240
8.5 金属导体中非平衡电子气体的统计热力学 245
8.6 局部平衡与局部熵产生 252
8.7 线性响应与涨落耗散定理 257
8.8 位形空间中的非平衡分布与福克尔普朗克方程 263
8.9 涨落定理 267
习题 275
第9章 相变与化学反应 276
9.1 单元系中的相变 277
9.2 多元系中的（广义）化学反应 296
9.3 吉布斯相律 305
习题 307
第10章 液体 309
10.1 经典液体 310
10.2 朗道费米液体理论简介 315
10.3 非费米量子液体 326
习题 337
参考文献 338
附录A 数学附录 340
A.1 r函数与黎曼∈函数 340
A.2 常用积分公式 342
A.3 正态分布 347
A.4 高维单位球的面积 348
A.5 连乘积求和规则 349
A.6 隐函数求导法则 350
A.7 置换群及其在希尔伯特空间上的表示简介 351
附录B 关于广延参量与强度参量 355
附录C 物理常数 357
插图索引 358
符号索引 360
人名索引 362
术语索引 365
后记 370
